芻議智能變電站數(shù)據中心及其應用服務

王惠永

（國網福建省電力有限公司泉州供電公司，福建泉州362000）

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芻議智能變電站數(shù)據中心及其應用服務

王惠永

（國網福建省電力有限公司泉州供電公司，福建泉州362000）

對數(shù)據中心的作用進行了分析，提出了相應的數(shù)據建模方法，并結合數(shù)據中心的系統(tǒng)架構，對其應用服務進行了討論和闡述。

智能變電站；數(shù)據中心；應用服務

引言

智能變電站是在傳統(tǒng)變電站的基礎上，引入大量的智能化設備，以數(shù)字化、網絡化和智能化為目標，具備自動控制、智能調節(jié)、在線分析等高級功能的變電站。在科學技術飛速發(fā)展的帶動下，智能電網得到了快速發(fā)展，部分高級功能需要有電網和變電站協(xié)作完成，需要加強電網與變電站之間的信息交互和功能協(xié)作。在這種情況下，智能變電站得到了迅速發(fā)展，功能不斷豐富也使得變電站對于信息處理能力提出了更高的要求。數(shù)據中心作為電網基礎數(shù)據的存儲和處理中心，可以面向各級電網提供相應的應用服務，滿足智能變電站的運行需求，也因此受到了電力技術人員的高度重視和深入研究。

1　數(shù)據中心的作用

立足電網及智能變電站的具體情況，建立變電站數(shù)據中心，能夠實現(xiàn)對變電站內部各種數(shù)據信息的集中處理，提升數(shù)據處理的可靠性和高效性。同時，可以以變電站交換數(shù)據為基礎，構建相應的模型，為系統(tǒng)數(shù)據傳輸提供相應的數(shù)據訪問接口，方便進行數(shù)據的輸入和輸出。對于智能變電站而言，由于存在大量的自動化、智能化設備，在實際運轉過程中，需要進行海量的數(shù)據傳輸和交互，通過數(shù)據中心，能夠實現(xiàn)對整個電網運行基礎數(shù)據的采集和整理，針對各級電網的實際需求，提供不同的應用服務，也可以為變電站智能化應用和調度中心提供相應的信息服務，根據不同的需求，提供基于多視圖的數(shù)據服務模式。

2　數(shù)據中心的建模

對于間隔層，由于智能化應用相對較少，可以采用IEC61850的標準數(shù)據模型，實現(xiàn)變電站大部分實時數(shù)據的集中處理。在變電站數(shù)據中心，不僅存在著大量的基礎數(shù)據信息，還包括了支持各類智能化應用的數(shù)據，能夠實現(xiàn)變電站內部信息的一體化。結合數(shù)據建模的方式，可以在智能變電站構建相應的一體化信息平臺，從而為各類應用功能的實現(xiàn)提供良好的保障。在實際操作中，要想確保各類應用功能的全面實現(xiàn)，模型不僅必須能夠覆蓋標準數(shù)據模型，還應該能夠針對各種智能應用的輸入和輸出數(shù)據建模。對于IEC61850標準數(shù)據模型而言，在建模時，應該采用動態(tài)建模思想，先建立起相應的數(shù)據模板，然后根據模板，創(chuàng)設相應的模板數(shù)據實例。面向對象的動態(tài)建模思想能夠靈活地對數(shù)據進行描述，適用性強，可以應用于智能變電站數(shù)據中心的建模中。利用系統(tǒng)自身所附帶的通用建模工具，結合模型與數(shù)據之間的相互關聯(lián)，技術人員可以實現(xiàn)有效建模，對數(shù)據進行合理描述［1］。

3　數(shù)據中心的技術系統(tǒng)

主要針對智能變電站中的自動化系統(tǒng)進行討論和研究。

3.1系統(tǒng)架構

對于變電站自動化系統(tǒng)而言，利用數(shù)據中心能夠支持面向調控一體化的變電站運行模式，與傳統(tǒng)的變電站運行模式相比，其優(yōu)勢非常明顯，主要體現(xiàn)在兩個方面，一是可以在變電站內，根據實際需求，構建起模型統(tǒng)一、多態(tài)數(shù)據融合的數(shù)據中心，二是能夠構建對外信息服務體系，利用相關通信協(xié)議和具體功能進行解耦，實現(xiàn)對外信息服務以及通信協(xié)議的動態(tài)映射。在該系統(tǒng)架構中，采用一體化信息平臺的設計思想，將智能變電站中原本就有的保護信息子站、數(shù)據集中器以及安全穩(wěn)定子站等設備的功能移植到了一體化平臺中，利用平臺自身良好的適應性，能夠實現(xiàn)對系統(tǒng)的合理部署，滿足相關標準和規(guī)范的要求。

3.2數(shù)據中心部署

在智能變電站中，數(shù)據中心的實現(xiàn)采用的是雙總線的方式，數(shù)據總線與服務總線相互獨立運行，為不同的目標提供服務。其中，數(shù)據總線比較偏重于在單個專業(yè)子系統(tǒng)內的數(shù)據高速同步，服務總線則偏重于多個專業(yè)子系統(tǒng)間的數(shù)據交互與通信。智能變電站中存在多個子系統(tǒng)，也因此存在有多條數(shù)據總線，這些數(shù)據總線各自獨立運行，互不干擾。服務總線則是以變電站數(shù)據中心為邊界，具有唯一性，能夠提供良好的數(shù)據交互服務。

在變電站數(shù)據中心中，可以利用數(shù)據總線的數(shù)據插口，實現(xiàn)不同專業(yè)數(shù)據庫的注冊、加載，以及各種數(shù)據信息的傳輸和交互，更可以為多專業(yè)服務功能提供相應的在線訪問。在不同的自動化設備之間，利用數(shù)據總線，可以建立多個連接通道，實現(xiàn)數(shù)據的交互和即時共享，任何一個功能節(jié)點出現(xiàn)故障，都不會對系統(tǒng)的正常運行造成很大影響。在變電站數(shù)據中心，實時數(shù)據庫可以分為物理層數(shù)據庫和邏輯層數(shù)據庫，前者可以根據專業(yè)的不同，對數(shù)據表集所處的單元進行劃分，對專業(yè)數(shù)據進行存儲和管理，后者則是作為代理，當客戶端對數(shù)據庫進行訪問時，可以從服務提供方對相應的數(shù)據進行讀取，為客戶提供良好的數(shù)據訪問方式［2］。

4　數(shù)據中心的應用服務

智能變電站數(shù)據中心的應用服務，主要是指其對外通信服務，是一種由服務總線提供的，針對變電站外的特殊服務，主要是為了適應智能電網的發(fā)展而提出的。

實際上，對于智能變電站而言，數(shù)據中心所具有的對外應用服務，應該算是在一定程度上弱化了其自身原有的原動機概念，與之相對的，強化了數(shù)據中心的外部通信服務功能，使得數(shù)據中心能夠針對國家電網公司所提出的綜合數(shù)據網關、遠動網關等，結合動態(tài)建模思想和統(tǒng)一的系統(tǒng)架構，利用專業(yè)軟件，實現(xiàn)對外通信的標準化和規(guī)范化。不僅如此，數(shù)據中心的存在，使得智能變電站中的應用服務可以脫離具體的通信協(xié)議，實現(xiàn)對于通信協(xié)議和應用服務的動態(tài)映射，從而有效減少變電站數(shù)據中心與主站系統(tǒng)的數(shù)據耦合度。

數(shù)據中心的應用服務可以分為功能類服務、維護類服務和數(shù)據類服務三種，其中，功能類服務能夠與網站系統(tǒng)相互配合，實現(xiàn)順序控制，對變電站設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，對其故障進行診斷；維護類服務一般只能為系統(tǒng)提供相應的遠程下載功能和遠程操作功能；與上述兩種服務相比，數(shù)據類服務具備其主要職能，同時能夠實現(xiàn)對于實時數(shù)據的直接采集、非實時數(shù)據的調控、預警數(shù)據的傳達、歷史數(shù)據的查閱等功能，甚至包括了遠程瀏覽和文件訪問功能。實際上，數(shù)據中心的應用服務能夠將一次設備的在線監(jiān)測功能集成到變電站一體化系統(tǒng)中，除了不同電網公司之間采用通信協(xié)議的差異，在服務與協(xié)議的映射方式上基本一致，都能夠實現(xiàn)對檢測服務接口的開發(fā)，進一步加快科研成果的研發(fā)速度［3］。

5　結語

在當前科技發(fā)展的帶動下，智能變電站憑借自身獨有的應用服務功能，逐漸淘汰了傳統(tǒng)變電站，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行以及智能電網建設提供了良好的支撐。在智能變電站中建立相應的數(shù)據中心，可以對各種數(shù)據信息進行整合和集中管理，對外提供多樣化的信息服務，而這也是智能變電站發(fā)展的客觀要求。對于電力技術人員而言，應該認識到數(shù)據中心的重要作用，在當前的技術條件下，結合統(tǒng)一的建模技術，構建一體化數(shù)據中心，推動電力事業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展。

［1］周鄴飛，徐石明.智能變電站數(shù)據中心初探［J］.電力系統(tǒng)自動化，2011，35（18）：57-61.

［2］葛亮，張建華，余斌.智能變電站數(shù)據中心及其應用服務［J］.電力系統(tǒng)自動化，2013，37（24）:54-59.

［3］王維振.智能變電站數(shù)據中心及其應用服務［J］.中國科技縱橫，2015（1）:184.

（編輯：姚歡）

Discussion on the Data Center and Application Service of Smart Substation

Wang Huiyong
（Fujian Power Supply Co.，Ltd.Quanzhou Power Co.，Ltd.，Quanzhou Fujian 362000）

This paper analyzed the function of data center，put forward the corresponding data modeling method，and combined with data center system architecture，the application service were discussed and expounded.

intelligent substation；data center；application service

TM63

A

2095-0748（2015）23-0086-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.23.39

2015-10-26

王惠永（1975—），男，福建泉州人，本科，工程師，研究方向：調度自動化廠站端及變電檢修。